Lektsii_po_RZ_ch_2_20_01_12_studentam

KV.1

KVZ.1 KV

KVZ

Рисунок 6.8 – Принципиальная схема устройства контроля наличия неотключенного короткого замыкания

Недостатки схемы рис. 6.8: отсутствие пуска УРОВ при отказе выключателя из-за обрыва цепи отключающей катушки. Также данное устройство контроля недостаточно чувствительно к удаленным коротким замыканиям. В связи с этим данное решение применяют редко. Для исключения указанных недостатков может применяться УРОВ по схеме, изображенной на рис. 6.9.

Такая схема называется схемой с токовыми реле контроля. Здесь пуск УРОВ производится с помощью дополнительного контакта защиты РЗ1 и промежуточного реле KL1, что позволяет пустить УРОВ даже при отказе выключателя из-за обрыва цепей электромагнита отключения.

Контроль наличия неотключенного короткого замыкания производится с помощью дополнительного токового реле KA1, что позволяет обеспечить более высокую чувствительность устройства контроля. При этом контролируются либо токи всех фаз, либо токи двух фаз и нейтрали.

В качестве реле KA1 используют специальное реле на базе РТ-40: РТ-40/Р с промежуточным трансформатором трех фаз в одну.

Рисунок 6.9 – Схема УРОВ с токовыми реле контроля.

Иногда для обеспечения чувствительности устройства контроля к удаленным коротким замыканиям приходится выбирать ток срабатывания меньшим рабочего тока линии, при этом снижается надежность несрабатывания.

Для исправления ошибок персонала и предотвращения излишнего срабатывания УРОВ предусмотрен дополнительный контакт реле KL1 – повторитель KL1.2. Он повторно создает цепь на отключение выключателя. Если выключатель все же исправен, то отключится только он, а не все присоединения.

Накладки в цепях отключения нужны для вывода УРОВ из действия при оперативном выводе из действия соответствующей релейной защиты.

Для исключения ложного срабатывания УРОВ во время вывода из работы соответствующей релейной защиты (или перевода действия на сигнал с помощью накладки) применяется схема УРОВ с дублированным пуском (рис. 6.10), в котором производится проверка подачи защитой команды на отключение выключателя.

к выходным цепям

Рисунок 6.10 – Принципиальная схема УРОВ с дублированным пуском.

Здесь KQC1 – промежуточное реле положения выключателя «включено». При включенном выключателе получает питание через R, SQ, YAT. При замыкании РЗ1.1 отрезок KQC1 – R шунтируется (так подобрано R), реле KQC1 более не обтекается током, и контакт KQC1.1 замыкается, фиксируя срабатывание РЗ1.

Также УРОВ ускоряет отключение между выключателем и удаленным трансформатором тока. Принцип его работы в таком случае изображен на рис. 6.11.

РЗ1 К

KA1

ДЗШ

Рисунок 6.11 – Пояснение к случаю работы УРОВ при коротком замыкании между выключателем и измерительным трансформатором тока.

Защита шин обесточила шины, но идет подпитка со стороны линии, причем для основных защит ВЛ это короткое замыкание является внешним, на него они не реагируют.

При этом защита шин продолжает фиксировать команду на отключение, а реле тока KA УРОВ фиксирует короткое замыкание. При таком сочетании сигналов УРОВ останавливает передатчик высокочастотной защиты линии, после чего линия отключается с другой стороны.

Время действия УРОВ отстраивается от времени срабатывания исправного выключателя. При этом необходимо учитывать время срабатывания и возврата каждого реле в схемах защиты, автоматики управления выключателем (АУВ) и УРОВ, взаимодействующих между собой при пуске и возврате их в процессе нормального отключения.

Поэтому выдержка времени УРОВ может сильно отличаться в различных случаях. Обычно принимают 0,2-0,5 с. Строят временные диаграммы.

Реальные схемы УРОВ намного сложнее схем, приведенных на рисунках 6.7, 6.9 и 6.10. Это вызвано большой ответственностью данного вида автоматики. Для повышения надежности схем применяются следующие решения:

-для ответственных установок реле KA1 дублируют в цепях шиносоединительного выключателя (ответственное присоединение) и в цепях трансформатора (медленный возврат газовой защиты трансформатора);

-цепи оперативного тока выполняют таким образом, чтобы при произвольном срабатывании любого реле в схеме исключалось ложное срабатывание всей схемы;

-в некоторых случаях УРОВ должен действовать при последовательном отказе двух выключателей;

-необходим постоянный контроль исправности цепей УРОВ;

-целесообразно использовать не одно реле времени KT, а много для устранения возможных обходных связей между защитами через цепи УРОВ;

Достоинства ближнего резервирования: высокая селективность отключения с

минимальным числом отключенных присоединений.

Недостатки ближнего резервирования:

-сложное выполнение,

-возможен отказ резервных защит при отказе общего источника оперативного тока,

-необходимо увеличивать выдержку времени действия вторых ступеней защит с учетом времени действия УРОВ.

6.2.4Оценка резервирования

Подытоживая предыдущие разделы, можно свести виды резервирования в

структурную схему, изображенную на рис. 6.12.

Всвязи с изложенными выше особенностями дальнего и ближнего резервирования на сегодня сложилась следующая практика их применения:

Всетях с классом напряжения меньше 110 кВ применяют дальнее резервирования, а в сетях 110 кВ и выше ближнее и дальнее резервирование комбинируют.

При этом дальнее резервирование выполняют с помощью защит с относительной селективностью (ступенчатые: токовые, токовые направленные, дистанционные). Такие защиты обладают сравнительно большим временем действия, поэтому дополняются телеотключением (контролируемым или неконтролируемым) и телеускорением (см. раздел 6.4).

Ближнее резервирование реализуется с помощью устройств резервирования отказа выключателя и дублирования основных защит с абсолютной селективностью (дифференциальных, дифференциально-фазных, защит с ВЧ блокировкой).

Резервирование является одним из наиболее эффективных методов повышения надежности действия релейных защит и линейной автоматики.

6.3 ЗАЩИТА ШИН

6.3.1 Назначение защиты шин

Как следует из названия, защита шин предназначена для отключения повреждений, возникающих на сборных шинах распределительных устройств станций и подстанций.

На шинах могут возникать все виды повреждений, случающиеся на воздушных линиях.

Повреждения сборных шин могут быть отключены резервными защитами смежных участков (см. рис. 6.13).

Рисунок 6.13 – Отключение повреждений сборных шин защитами смежных участков.

Очевидны недостатки подобного подхода: резервная защита срабатывает со значительной выдержкой времени (рис. 6.13 (а), (б), (в)) и может срабатывать не селективно (рис. 6.13 (б), (в)).

Поэтому на подстанциях 110 кВ и выше в замкнутых сетях, как правило, устанавливают специальную защиту шин. На тупиковых подстанциях ее ставить нецелесообразно, отключение поврежденных шин производится выключателем головного участка.

6.3.2 Дифференциальная защита шин

Принцип действия схож с принципом действия других дифференциальных защит. Дифференциальная защита шин (ДЗШ) контролирует сумму токов всех присоединений защищаемых шин (см. рис.6.14). Согласно 1 закону Кирхгофа сумма токов в узле равна нулю. Если происходит короткое замыкание на шинах, то токи всех присоединений направлены к точке повреждения – сумма измеряемых токов присоединений не равна нулю, защита срабатывает.

Рисунок 6.14 – Принципы реализации дифференциальной защиты шин.

Рисунок

6.15– Принципиальная схема вторичных цепей дифференциальной защиты шин.

6.3.3Уставки реле

6.3.4Защита шин генераторного напряжения

6.4 ТЕЛЕОТКЛЮЧЕНИЕ

Телеотключение применяется для ускорения ликвидации повреждения при использовании ступенчатых направленных защит.

Телеотключение (ТО) – отключение линии электропередачи на одном конце участка, которое происходит при получении отключающего сигнала с другой стороны.

Телеотключение может быть контролируемым и неконтролируемым.

Контролируемое телеотключение – отключение происходит только при условии срабатывании на примыкающей стороне какого-либо органа, фиксирующего повреждение в защищаемой системе.

Неконтролируемое телеотключение – отключение происходит по факту получения отключающего сигнала без дополнительных условий.

Передача сигнала происходит, как правило, по высокочастотным каналам связи по ВЛ.

Основные требования к аппаратуре телеотключения:

-помехоустойчивость,

-быстрота срабатывания,

-надежность.

Принципы применения телеотключения можно рассмотреть на примере защиты линии электропередачи на рис. 6.16.

При срабатывания первой ступени защиты на стороне А она подает сигнал на сторону Б. При этом в случае неконтролируемого отключения выключатель на стороне Б отключается без выдержки времени. В противном случае выключатель на стороне Б отключается при дополнительном условии – срабатывание собственного пускового органа (III ступени).